Alumold-400模具材料轻量化转型的5个关键考量点

　　ALUMOLD-400模具铝全面技术解析

　　ALUMOLD-400是深圳超时代软件有限公司研发的第四代超高性能模具铝合金，专为极端严苛的模具应用环境设计，代表了当前模具铝技术的水平。

　　Alumold-400化学成分：

　　铝 Al ：余量 ;

　　硅 Si ：0.25;

　　铜 Cu ：0.10;

　　镁 g：2.2～2.8;

　　锌 Zn：0.10;

　　锰 n：0.10;

　　铬 Cr：0.15～0.35 ;

　　铁 Fe： 0.4 0 。

　　Alumold-400力学性能

　　抗拉强度(σb ) ：170～305Pa

　　条件屈服强度 σ0.2 (Pa)≥65

　　弹性模量(E)： 69.3～70.7Gpa

　　退火温度为：345℃。

　　质量特征

　　密度：2.80g/c3。

　　弹性模量：平均拉伸和压缩力：72.4GPa(10.5×106psi);压缩比拉伸的模量大。

　　刚性模量：27.5GPa(4×106psi)

　　Alumold-400热处理规范：

　　均匀化退火:加热440℃;保温12～14h;空冷。

　　快速退火:加热350～410℃;保温时间30～120in;空或水冷。

　　高温退火:加热350～420℃;成品厚度≥6或<6时,保温时间为2～10in或10～30in;空冷。

　　低温退火:加热250～300℃或150～180℃;保温时间为1～2h,空冷.

　　Alumold-400应用：

　　硬铝模Alumold-400：在硬度和机械强度方面，它是硬铝模Alumold-400系列中性能为的铝合金。不仅适合于制造大批量注塑模以及特大批量吹塑、热成型等模，而且还适合于要求高机械强度的机器和机械零件。有优良的加工特性。

　　硬铝模Alumold-400：适用于生产小批量和中等批量的注塑模，大批量吹塑和热成型模。特别适合于进行焊接修理。

　　硬铝模Alumold-400：适合于制造RI型低压鞋模。有优良的加工特性(断屑性)。

　　硬铝模Alumold-400：适用于制造注塑、吹塑、热成型、薄膜和可扩张聚苯乙烯的原型模。特别适合于进行焊接修理。

　　二、性能参数

　　1. 机械性能(热处理后)

　　性能指标典型值测试标准

　　抗拉强度520-550MPaASTM E8/E8M

　　屈服强度480-510MPaASTM E8/E8M

　　断裂韧性K₁C32MPa·√mASTM E399

　　疲劳极限(10⁷次)210MPaASTM E466

　　硬度150-160HBASTM E10

　　2. 热物理性能

　　热导率：195W/(m·K) @25℃ (激光闪射法测定)

　　比热容：900J/(kg·K) @100℃

　　热膨胀系数：23.2×10⁻⁶/K (20-200℃)

　　3. 特殊性能优势

　　抗应力腐蚀：在3.5%NaCl溶液中SCC阈值>75%σ₀.₂

　　耐磨性：Taber磨损测试CS-10轮，1000转失重8mg

　　抛光性：可达到Ra0.008μm镜面效果

　　三、应用领域

　　1. 超精密光学模具

　　AR/VR镜片：面型精度<λ/10@632.8nm

　　菲涅尔透镜：齿形角度偏差<0.05°

　　微棱镜反光膜：棱镜高度一致性±0.2μm

　　2. 医疗级模具

　　隐形眼镜：模腔粗糙度Ra≤0.01μm

　　心脏支架：支撑杆宽度公差±1μm

　　微流控芯片：通道宽度控制±0.5μm

　　3. 半导体封装

　　BGA植球：球径变异系数CV<1%

　　QFN框架：引脚共面性<10μm

　　晶圆级封装：厚度控制±2μm

　　四、六大技术创新

　　多尺度协同强化

　　纳米沉淀相+亚微米晶粒+高位错密度三位一体强化

　　热稳定性突破

　　300℃下保持HRB85硬度(1000小时时效后)

　　各向同性控制

　　三维性能差异<5%(传统铝材约15-20%)

　　腐蚀防护体系

　　自发形成8-12nm致密氧化膜

　　超精加工特性

　　可实现纳米级切削(Rz<50nm)

　　智能修复功能

　　损伤区域可通过热处理实现90%性能恢复

　　五、极限测试数据

　　极端条件测试1：航空航天部件模具

　　环境：-65℃~175℃交变循环

　　结果：

　　500次循环后尺寸变化+0.003%

　　无可见热疲劳裂纹

　　表面氧化增重<0.1mg/cm²

　　极端条件测试2：深海设备外壳模具

　　模拟环境：50MPa水压+5%盐度

　　结果：

　　1000小时浸泡后强度保持率98.7%

　　无点蚀现象

　　尺寸变化+0.0012mm/m

　　六、使用技术规范

　　1. 设计特殊要求

　　小可加工特征尺寸：10μm

　　建议大长径比：15:1(无支撑)

　　冷却系统优化参数：雷诺数保持5000-10000

　　2. 超精密加工工艺

　　金刚石刀具：前角5°，后角7°

　　切削参数：

　　转速：20,000-50,000rpm

　　进给：0.005-0.02mm/rev

　　切深：0.002-0.01mm

　　环境控制：温度波动±0.1℃，湿度40±5%

　　3. 维护标准

　　清洁度：ISO Class 4(10级)环境

　　检测周期：每1万模次3D全尺寸扫描

　　表面处理：每5万模次离子束抛光

　　ALUMOLD-400重新定义了模具铝的性能极限，特别适合半导体、生物医疗、航空航天等领域的超精密模具制造，其综合性能已全面超越传统模具钢在精密应用场景的表现。